學(xué)習(xí)情境三石英光纖拉絲ppt課件

1、學(xué)習(xí)情境三：石英光纖拉絲學(xué)習(xí)情境三：石英光纖拉絲光纖的拉絲工藝概念：是指在特定的環(huán)境條件下將光纖預(yù)制棒拉制成符合規(guī)范的光纖的工藝。特定環(huán)境：加熱爐加熱，控制溫度、相對(duì)濕度和拉絲環(huán)境塵埃粒子數(shù)等。符合規(guī)范：內(nèi)徑的大小由方式?jīng)Q議，外徑125um光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備光纖拉絲的方法：光纖拉絲的方法：雙坩堝拉絲法拉絲機(jī)拉絲法雙坩堝拉絲法：由于效率較低，如今曾經(jīng)非常少見(jiàn)；拉絲機(jī)拉絲法：將制備好的光纖預(yù)制棒放置在拉絲塔拉絲。如今正在大量采用，并在不斷改善之中，下面就為大家重點(diǎn)引見(jiàn)的石英熔融拉絲就是用拉絲機(jī)拉絲法。光電子技術(shù)專業(yè)

2、光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備1石英光纖拉絲原理原理：是將制備好的光纖預(yù)制棒放置在拉絲塔的進(jìn)棒系統(tǒng)上，并放入高溫爐中，利用高溫爐加熱熔融約19002200后拉制成直徑符合要求的光纖纖維，并保證光纖的芯/包直徑比和折射率分布方式不變的工藝操作過(guò)程。石英光纖拉絲過(guò)程動(dòng)畫及講解石英光纖拉絲過(guò)程動(dòng)畫及講解光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備光纖涂覆及固化爐系統(tǒng)光纖涂覆及固化爐系統(tǒng)光纖涂覆及固化爐系統(tǒng)主要是對(duì)從高溫爐拉制出來(lái)的裸光纖涂覆聚丙烯酸樹脂類涂料并進(jìn)展固化，其組成如圖3-9

3、所示。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備3-9、輔助牽引、涂覆及固化系統(tǒng)表示圖 光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備光纖涂覆的方法：濕干兩次涂覆濕干光纖涂覆系統(tǒng)構(gòu)造組成：由可以XY方向滑動(dòng)的加熱模臺(tái)、涂覆模具包括導(dǎo)模和模具，如圖3-10所示、水浴加熱的涂料罐如圖3-11所示和互聯(lián)管道、壓力控制單元組成。 3-10、涂覆模具表示圖光纖的涂覆光纖的涂覆光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備圖3-11、水

4、浴加熱的料灌光纖固化光纖固化目前光纖固化大都采用Fusion公司的UV固化系統(tǒng)如圖3-12所示光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備圖3-12：UV固化系統(tǒng)光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備根據(jù)光纖拉絲速度不同，可以選用不同數(shù)量的固化爐以滿足光纖固化的要求。在目前的高速拉絲消費(fèi)中，第一次涂覆普通采用兩節(jié)固化爐，第二次涂覆普通采用46節(jié)固化爐，這樣才干在高速拉絲過(guò)程中為涂覆光纖的固化提供足夠能量。 固化系統(tǒng)的組成部件：有燈模塊、安裝支架、冷卻風(fēng)機(jī)、空氣冷卻軟管、氮?dú)?/p>

5、供應(yīng)系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)和供電單元以及內(nèi)聯(lián)電纜等。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備光纖直徑測(cè)試系統(tǒng)光纖直徑測(cè)試系統(tǒng)光纖直徑測(cè)試系統(tǒng)的組成裸光纖直徑的測(cè)試系統(tǒng)如圖3-13涂覆光纖直徑的測(cè)試系統(tǒng) 圖3-13、裸光纖測(cè)徑儀 光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備測(cè)試方法：對(duì)拉制的光纖進(jìn)展直徑的丈量，將測(cè)試數(shù)值與規(guī)范值相比較，得到一個(gè)偏向信號(hào)，并將偏向信號(hào)反響給拉絲塔控制系統(tǒng)，對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)展調(diào)整，從而得到直徑動(dòng)搖符合規(guī)定的光纖產(chǎn)品。裸光纖直徑丈量系統(tǒng)測(cè)試方法：對(duì)拉制的光纖進(jìn)展

6、直徑的丈量，而不進(jìn)展信號(hào)反響。 涂覆光纖測(cè)試系統(tǒng)光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備 光纖的牽引安裝光纖的牽引安裝光纖的牽引安裝作用：是用來(lái)控制光纖拉絲速度的，牽引輪轉(zhuǎn)動(dòng)的速度即為光纖拉絲的速度。牽引安裝是和光纖的收絲系統(tǒng)連在一同的如圖3-15所示光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備光纖的牽引安裝的操作過(guò)程：經(jīng)過(guò)牽引輪帶動(dòng)皮帶運(yùn)動(dòng)，可以經(jīng)過(guò)拉絲塔控制系統(tǒng)設(shè)定其運(yùn)動(dòng)速度。在拉絲的開場(chǎng)階段，經(jīng)過(guò)調(diào)理牽引輪速度，控制光纖直徑并進(jìn)展涂覆，當(dāng)光纖涂覆完成后，將牽引輪上的光纖

7、引到光纖收絲筒上即可進(jìn)展正常的拉絲過(guò)程。收絲系統(tǒng)的目的：主要是搜集光纖，即將廢品光纖收集到光纖收絲筒上，以備后續(xù)對(duì)光纖進(jìn)展張力挑選、復(fù)繞、測(cè)試等操作工藝 。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備石英光纖拉絲光纖拉絲與石英預(yù)制棒的制造工藝無(wú)關(guān)，無(wú)論是MCVD、PCVD工藝制造的預(yù)制棒還是OVD、VAD工藝制造的預(yù)制棒，其拉絲工藝都是根本一樣的。石英光纖拉絲的工藝表示圖如圖3-16所示： 石英光纖拉絲目的：就是將經(jīng)過(guò)光纖拉絲塔石英光纖預(yù)制棒的直徑減少?gòu)拇蠹s100mm減小到125m，且堅(jiān)持光纖的芯/包比和折射率分布不變。光電子技術(shù)專業(yè)光

8、電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備圖3-16 石英光纖拉絲工藝表示圖光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備石英光纖拉絲的工藝流程圖光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備其詳細(xì)描畫如下：1拉絲前的預(yù)備階段高溫爐的清潔拉絲前需求進(jìn)展高溫爐的清潔，檢查石墨發(fā)熱元件如圖3-17所示、保溫筒等各部件的運(yùn)用情況，必要時(shí)清潔或改換，去除高溫爐中殘留的污染物。圖3-17 石墨發(fā)熱元件光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范

9、性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備翻開維護(hù)氣普通情況下為Ar氣，假設(shè)對(duì)光纖質(zhì)量要求更高，那么可選用He氣，對(duì)爐內(nèi)氣氛進(jìn)展維護(hù)降低爐內(nèi)氧氣的含量，在氧含量下降到規(guī)定值普通情況下其中氧氣含量應(yīng)小于500ppm后，對(duì)爐子進(jìn)展預(yù)熱。對(duì)光纖通道、冷卻管如圖3-18所示、固化爐石英管和排煙管、供料系統(tǒng)、涂覆器等部件及收絲系統(tǒng)的導(dǎo)論、皮帶等進(jìn)展檢查和清潔，光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備確認(rèn)能否需求改換或清洗，保證拉絲過(guò)程中光纖運(yùn)轉(zhuǎn)的通道的干凈和光滑，防止對(duì)裸光纖或涂覆光纖的刮傷，并將涂覆器放置在涂覆模臺(tái)上。圖3-18

10、光纖冷卻管 光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備 檢查冷卻風(fēng)管、排氣管以及排煙管能否安裝完好檢查方法：從石英管下方往上看，一切石英管應(yīng)該接近一條直線。 高溫爐的清潔需求留意的：一切需求清洗的部件需求用干凈空氣吹干；拉絲前的預(yù)備階段預(yù)制棒的清潔通常采用預(yù)制棒清洗機(jī)進(jìn)展，運(yùn)用去離子水對(duì)石英光纖預(yù)制棒的外表進(jìn)展清洗，去除棒外表的污染物，然后需求用干凈空氣將預(yù)制棒吹干。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備固定并對(duì)準(zhǔn)：用送棒系統(tǒng)的卡爪將清洗好的光纖預(yù)制棒固定好如圖3-19所

11、示，采用手動(dòng)方式將預(yù)制棒緩慢下降到爐口上方約35mm處，察看預(yù)制棒的位置能否在爐口預(yù)制棒的清潔需求留意的：假設(shè)清洗后的預(yù)制棒長(zhǎng)時(shí)間不用超越30分鐘，那么在下次運(yùn)用前需再次清洗。在清洗過(guò)程中應(yīng)防止用手接觸裸露的預(yù)制棒，防止預(yù)制棒的碰傷和擦傷等情況的發(fā)生。2預(yù)制棒的熔融拉制階段光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備中心處，可以經(jīng)過(guò)手動(dòng)調(diào)理進(jìn)展預(yù)制棒的對(duì)準(zhǔn)。然后可以經(jīng)過(guò)自動(dòng)方式設(shè)定的進(jìn)棒速度和進(jìn)棒長(zhǎng)度讓預(yù)制棒進(jìn)入高溫爐內(nèi)，再一次檢查預(yù)制棒的對(duì)中情況，并將高溫爐升溫加熱熔融預(yù)制棒。圖3-19預(yù)制棒的安裝固定 光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)-

12、 -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備熔融及構(gòu)成玻珠：高溫爐溫度升高導(dǎo)致預(yù)制棒的尖部粘度下降，在粘度降低到一定值時(shí)，尖端的石英玻璃由于本身重力作用而逐漸下垂，并使得熔融部分的石英玻璃變細(xì)構(gòu)成一個(gè)玻珠First drop從爐口下落如圖3-20和圖3-21所示。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備圖3-20 預(yù)制棒加熱熔融 圖3-21 預(yù)制棒構(gòu)成玻珠 光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備剪斷玻珠：當(dāng)光纖頭玻珠從爐中下來(lái)后，操作人員用工

13、具將掉下的光纖頭剪斷并拉細(xì)如圖3-22所示，用重物將光纖經(jīng)過(guò)光纖通道引導(dǎo)輔助牽引裝上。圖3-22 預(yù)制棒掉頭操作過(guò)程光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備3光纖的涂覆階段啟動(dòng)輔助牽引安裝見(jiàn)圖3-23所示，調(diào)整牽引輪的位置和轉(zhuǎn)動(dòng)速度。圖3-23 輔助牽引安裝光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備在光纖直徑到達(dá)100m左右時(shí)，將光纖剪斷，迅速將裸光纖穿過(guò)涂覆模具及固化爐如圖3-24示。圖3-24 光纖涂 覆固化過(guò)程光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)

14、家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備然后將裸光纖粘在細(xì)鐵棒之類的重物上使其在重力作用下下落。將光纖纏繞在引取輪上，啟動(dòng)壓力涂覆控制按鈕，對(duì)裸光纖進(jìn)展涂覆設(shè)定方式為先涂覆第二層，后涂覆第一層，并經(jīng)過(guò)UV固化爐進(jìn)展固化，在光纖直徑到達(dá)250m左右時(shí)將剪斷并纏繞在轉(zhuǎn)動(dòng)的收絲盤上。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備將裸光纖的直徑穩(wěn)定在1250.5m范圍內(nèi)，一次和二次涂覆光纖的直徑分別穩(wěn)定在1905m和2505m范圍內(nèi)在此之前的光纖為廢品。4光纖的直徑控制及廢品光纖的拉絲階段調(diào)整預(yù)制棒的進(jìn)棒速度下降或上升、拉絲速度、高溫爐的功率

15、以及涂覆的壓力，對(duì)光纖的直徑進(jìn)展調(diào)理。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備進(jìn)展拉絲速度的提升調(diào)理進(jìn)棒速度、拉絲速度、高溫爐溫度等參數(shù)，根據(jù)實(shí)踐情況啟動(dòng)自動(dòng)拉絲程序控制，開場(chǎng)光纖廢品的拉制光纖收絲過(guò)程如圖3-25所示 圖3-25 光纖收絲過(guò)程 光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備在拉絲過(guò)程中要進(jìn)展工藝監(jiān)控、各項(xiàng)工藝參數(shù)的檢查和記錄、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況的檢查等任務(wù)，以確保拉絲任務(wù)的順利完成，如圖3-26所示。 圖3-26 光纖收絲過(guò)程和工藝控制 光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)

16、- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備光纖張力的規(guī)范：根據(jù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)展光纖的張力篩選時(shí)，普通要求光纖可以接受1%2%的應(yīng)力并繼續(xù)1s或者更長(zhǎng)的時(shí)間。光纖張力挑選的目的：是為了確保拉制的光纖在使用過(guò)程中具有必需的機(jī)械強(qiáng)度而進(jìn)展的檢測(cè)過(guò)程。光纖的挑選應(yīng)力由應(yīng)力區(qū)的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪產(chǎn)生。光纖張力挑選機(jī)的構(gòu)造和組成和光纖張力挑選過(guò)程分別如圖3-27，3-28所示。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備圖3-28 光纖張力挑選工藝圖示光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)

17、光纖光纜制備光纖光纜制備光纖張力挑選的工藝流程對(duì)挑選機(jī)及其部件進(jìn)展檢查和清潔，確保導(dǎo)輪干凈無(wú)受損情況，皮帶無(wú)損傷；將拉絲后經(jīng)過(guò)檢查的光纖收絲筒裝到挑選機(jī)的放線端，并確認(rèn)光纖的開場(chǎng)端和終了端位置，將光纖的開始端用膠帶貼牢；設(shè)定挑選參數(shù)和挑選長(zhǎng)度，確認(rèn)張力挑選方式及所加張力大小，將按上圖所示的方向依次經(jīng)過(guò)每個(gè)導(dǎo)輪，并在收絲盤上固定好；光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備定義：將經(jīng)過(guò)張力挑選的光纖按照規(guī)范的段長(zhǎng)或客戶需求的段長(zhǎng)復(fù)繞到光纖承繞盤上。在操作面板上確認(rèn)光纖長(zhǎng)度，再次檢查光纖能否在導(dǎo)輪和皮帶的正確位置上，點(diǎn)擊開場(chǎng)按鈕開場(chǎng)挑選作

18、業(yè)，挑選到規(guī)定長(zhǎng)度后，取下光纖盤具，并填寫記錄表。光纖的復(fù)繞其構(gòu)造和組成如圖其構(gòu)造和組成如圖3-29其根本操作和張力挑選類似，其工藝流程如圖3-30所示。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備圖3-30 光纖復(fù)繞工藝圖示從圖中可以看出，與張力挑選相比，光纖復(fù)繞工藝只是減少了張力檢測(cè)的過(guò)程。而在有的廠家消費(fèi)的設(shè)備上張力挑選和復(fù)繞工藝是可以合并進(jìn)展。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備光纖冷卻的優(yōu)點(diǎn):能防止加熱爐在高溫中被燒壞，并且可以防止熱量外泄，堅(jiān)持高溫爐內(nèi)加熱區(qū)溫

19、度的一致性。 光纖冷卻階段對(duì)拉絲工藝的影響影響面：對(duì)于涂覆工藝和光纖的性能影響很大。詳細(xì)影響：在高速拉絲過(guò)程中，高溫爐的溫度可達(dá)1900，這些能量在降低熱區(qū)預(yù)制棒的粘度使之軟化的過(guò)程中，光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備也會(huì)破壞預(yù)制棒中的分子構(gòu)造如Si-O-Ge鍵等。假設(shè)光纖分開熱區(qū)后驟冷，那么會(huì)使這些缺陷保管下來(lái)，同時(shí)呵斥光纖受熱不均，剩余內(nèi)應(yīng)力累積，破壞光纖的性能。因此需求在爐口安裝一節(jié)延伸管或保溫管，實(shí)現(xiàn)高溫爐爐口的延伸，并經(jīng)過(guò)開啟下?tīng)t口光柵到適當(dāng)位置，減小氧氣進(jìn)入高溫爐的時(shí)機(jī)，以穩(wěn)定高溫爐內(nèi)的溫場(chǎng)分布，有效控制光纖的冷

20、卻溫度。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備影響要素：送棒速度和收絲速度到達(dá)平衡即可獲得均勻的光纖直徑。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備在實(shí)踐工藝中，送棒速度、光纖直徑在線測(cè)試值以及收線筒的速度拉絲速度控制和匹配非常復(fù)雜，這是光纖拉絲控制系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。在高溫爐中，預(yù)制棒熔融拉絲過(guò)程如圖所3-34所示： 圖3-34 預(yù)制棒熔融拉絲光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備公式3-1中的D為預(yù)制棒直徑；

21、d為光纖直徑；Vp送棒速度；f拉絲速度。隨著預(yù)制棒直徑的添加，對(duì)爐子高溫區(qū)的長(zhǎng)度和中心溫度的穩(wěn)定性的要求也越來(lái)越高。而拉絲速度的公式可有下式求得： 2(/)/pfpd DV 3-1 /dl dtFlA 3-2 從上圖可知，高溫爐中，預(yù)制棒直徑和光纖直徑的關(guān)系可以根據(jù)光纖和預(yù)制棒的體積比得到公式1光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備公式2中，v為拉絲速度；F為拉絲張力；l為預(yù)制棒受熱長(zhǎng)度略短于高溫爐熱區(qū)長(zhǎng)度；為石英玻璃的粘度，A為預(yù)制棒的橫截面積。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光

22、纜制備光纖光纜制備 拉絲工藝中控制光纖直徑的方法光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備經(jīng)過(guò)調(diào)整高溫爐中的氣體流量來(lái)控制高溫爐的溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。第一種方法的缺陷：但是在消費(fèi)過(guò)程中經(jīng)過(guò)調(diào)理氣體流量控制光纖直徑能夠會(huì)呵斥光纖直徑出現(xiàn)一定程度的波動(dòng)，從而呵斥光纖直徑的不穩(wěn)定，在消費(fèi)不常運(yùn)用；經(jīng)過(guò)調(diào)理光纖預(yù)制棒進(jìn)棒速度和光纖的拉絲速度來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)速度的控制，在消費(fèi)過(guò)程中經(jīng)常運(yùn)用。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備用測(cè)徑儀控制光纖直徑的詳細(xì)過(guò)程：用測(cè)徑儀控制光纖直徑的詳細(xì)過(guò)程：消費(fèi)

23、過(guò)程中利用測(cè)徑儀測(cè)出的光纖直徑，計(jì)算與標(biāo)準(zhǔn)值的偏向，輸出一個(gè)偏向信號(hào)。將偏向信號(hào)反響給控制系統(tǒng)去控制預(yù)制棒進(jìn)棒速度和拉絲速度。1當(dāng)裸光纖直徑變大時(shí)，由于反響的偏向信號(hào)的作用，控制系統(tǒng)減小進(jìn)棒速度，添加拉絲速度，光纖直徑也隨之減小；光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備2當(dāng)裸光纖直徑變小時(shí)，由于反響的偏向信號(hào)的作用，控制系統(tǒng)添加進(jìn)棒速度，減小拉絲速度，光纖直徑也隨之增大，從而到達(dá)控制光纖直徑變化的目的。在消費(fèi)用的拉絲塔的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)備消費(fèi)廠家曾經(jīng)將拉絲塔的控制系統(tǒng)模塊化，操作人員在消費(fèi)過(guò)程中可以選擇相應(yīng)的控制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)光纖拉絲的自

24、動(dòng)控制，從而實(shí)現(xiàn)了高效率的拉絲過(guò)程，確保了拉制光纖的質(zhì)量。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備拉絲張力概念:在光纖拉絲塔上牽引設(shè)備上張力計(jì)所測(cè)得的張力，為光纖成形區(qū)因石英粘度所產(chǎn)生的阻力與光纖涂覆時(shí)所受的阻力二者之和。經(jīng)過(guò)張力測(cè)試儀可以監(jiān)測(cè)整個(gè)光纖拉絲過(guò)程的緣由由于消費(fèi)過(guò)程中的任何變化都會(huì)引起光纖張力的變化，故在石英光纖的消費(fèi)制造中，包括拉絲、復(fù)繞和挑選的作業(yè)過(guò)程，任何有關(guān)光纖的機(jī)器都必需配備張力控制安裝。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備非接觸式張力測(cè)試儀是安

25、裝在光纖涂覆系統(tǒng)之前，主要是丈量裸光纖的張力，普通情況下該張力測(cè)試儀可以和裸纖測(cè)徑儀放置在同一位置。圖3-38就是一個(gè)典型的非接觸式的張力測(cè)試儀安裝圖示。經(jīng)過(guò)PULLMAN非接觸張力測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試裸光纖的張力。圖3-38 非接觸式裸光纖張力測(cè)試儀 光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備石英光纖上加涂層的目的：防止纖維外表受外界的損害并維護(hù)其原有的強(qiáng)度，涂層對(duì)于提供機(jī)械維護(hù)和阻止水分滲入光纖外表的微裂紋是很有必要的。光纖的涂層資料的分類：無(wú)機(jī)資料，如碳涂層、金屬涂層、碳化硅以及適宜特種要求的新涂層資料；是有機(jī)資料，如熱固化資料、UV光

26、固化資料等。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備在石英光纖的消費(fèi)過(guò)程中，常用的光纖涂層資料：紫外光固化涂料通常為聚丙烯酸樹脂進(jìn)展涂覆時(shí)，需留意的問(wèn)題：2涂覆杯中的剪切應(yīng)力應(yīng)減至最小，以防止涂層氣泡的出現(xiàn)；3系統(tǒng)必需提供足夠能量的固化系統(tǒng)。1裸光纖進(jìn)入涂覆杯接觸涂料時(shí)的溫度通常要低于某一溫度值范圍大約為4060；光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備常見(jiàn)的光纖涂覆系統(tǒng)有兩種：常見(jiàn)的光纖涂覆系統(tǒng)有兩種：開放式涂覆系統(tǒng)如圖3-40所示圖3-40開放式涂覆模具光電子技術(shù)專業(yè)

27、光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備開放式涂覆系統(tǒng)運(yùn)用場(chǎng)所：開放式涂覆只能在低速拉制某些特種涂層光纖時(shí)具有較好的涂覆效果，不適宜進(jìn)展高速拉絲。 開放式涂覆系統(tǒng)的特點(diǎn)：這種涂覆方式?jīng)]有外界壓力，主要經(jīng)過(guò)涂料隨光纖流動(dòng)產(chǎn)生的牽引力進(jìn)展涂覆，涂層厚度與拉絲速度和涂料的粘度無(wú)關(guān)，取決于涂覆磨具和光纖直徑的關(guān)系，當(dāng)拉絲速度添加到一定程度時(shí)，涂覆效果將急劇下降，涂料開場(chǎng)脫離。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備加壓涂覆系統(tǒng)如圖3-41所示圖3-41 壓力涂覆系統(tǒng)光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)

28、- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備涂層的厚度與哪些要素有關(guān)：涂層的厚度與涂覆模具的直徑、涂覆壓力、光纖入杯溫度、拉絲速度和涂料粘度相關(guān)。加壓涂覆的方法：加壓涂覆模具進(jìn)展涂覆，依托壓力將涂料擠壓在光纖外表。涂覆壓力：在確定涂覆磨具的情況下，隨壓力添加，涂層厚度呈線性添加，涂層厚度反比于拉絲速度和涂料粘度。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備加壓涂覆的缺陷及處理方法：涂覆過(guò)程中，空氣會(huì)隨光纖進(jìn)入涂料中并積聚，涂料固化后那么保管于光纖涂層中，這樣將會(huì)嚴(yán)重影響涂層的同心度和光纖的強(qiáng)度，在高速拉絲的

29、情況下，涂層中氣泡的密度將會(huì)明顯添加。因此，在高速拉絲時(shí)壓力涂覆系統(tǒng)需求具有去除氣泡的功能，最常用的是設(shè)計(jì)在涂覆的過(guò)程中往涂覆模具時(shí)通入CO2氣體，以消除涂覆過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡。 光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備目前普通光纖采用的工藝：根本上采用雙層加壓涂覆工藝，內(nèi)涂層直徑約為191m，外涂層直徑為245m，且內(nèi)外涂層的模量不同，以維護(hù)裸光纖，提高光纖抵抗外力的作用，使光纖在運(yùn)用過(guò)程中能穩(wěn)定任務(wù)。涂覆質(zhì)量涂料的性能對(duì)光纖拉絲工藝和性能的影響主要表達(dá)在：固化效果光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立

30、示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備涂料的性能對(duì)拉絲工藝的影響：在高速拉絲條件下，其影響更加明顯。高速拉絲會(huì)引起涂料的粘性發(fā)熱，模具出口的涂料溫度隨著拉絲速度的升高而添加，涂料的粘度將會(huì)發(fā)生變化，因此對(duì)于涂料性能的要求和模具的設(shè)計(jì)要求就非常高。而在高速拉絲過(guò)程中，假設(shè)涂料的流變性能和涂覆系統(tǒng)以及工藝參數(shù)不匹配，就有能夠呵斥涂覆工藝不穩(wěn)定，發(fā)生涂料溢出、涂層起伏或缺陷等問(wèn)題如圖3-42和圖3-43所示，影響光纖的質(zhì)量。光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備圖3-42 涂層氣泡 圖3-43 涂層鼓出 光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖光纜制備光纖光纜制備光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)光纖涂層的固化是由紫外光固化系統(tǒng)完成的如圖3-44所示光纖涂層的固化圖3-44 紫外光固化系統(tǒng) 光纖光纜制備光纖光纜制備光電子技術(shù)專業(yè)光電子技術(shù)專業(yè)- -國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)國(guó)家重點(diǎn)建立示范性專業(yè)固化燈安裝在拉絲塔架的安裝板上，非常容易裝配和校準(zhǔn)，便于進(jìn)展系統(tǒng)的清潔和維修。固化爐中的石英管為光纖固化時(shí)的通道，兩端帶有氮?dú)鈬婎^和煙霧排放的出口。